阳离子型淀粉絮凝剂的合成及其絮凝性能—S—g—APAM的合成及性能

本文用淀粉接枝聚丙烯酰胺(S—g—PAM)与甲醛、二甲胺反应,合成了淀粉—胺甲基化聚丙烯酰胺接枝共聚物(S—g—APAM)。研究了各种因素对胺甲基化反应的影响。对钠型膨润土的絮凝性能研究表明:S—g—APAM与S—g—PAM及聚丙烯酰胺(PAM)相比,具有良好的絮凝效果。并研究了该胺甲基化的阳离子絮凝剂水溶液的流变学性质。     

胺甲基化聚丙烯酰胺的合成和表征

以甲醛、二甲胺、聚丙烯酰胺为原料进行Mannich反应,采取预制备羟甲基胺中间体法：将甲醛和二甲胺在体系外预先反应,生成羟甲基胺中间体,聚丙烯酰胺作为亲核试剂与羟甲基胺反应生成胺甲基化聚丙烯酰胺。与传统聚丙烯酰胺与甲醛预先反应相比,该方法没有生成易导致交联的羟甲基聚丙烯酰胺中间体,降低交联反应的发生,提高胺甲基化聚丙烯酰胺离子度。使用该方法可以得到离子度高达82%的胺甲基化聚丙烯酰胺;聚丙烯酰胺固含量高达20%时,产品离子度也能达到60%。     

1-取代胺甲基苯并三唑的合成及荧光性质

用苯并三唑、甲醛或1—羟甲基苯并三唑与胺发生Mannich胺甲基化反应，合成了三种新的1—取代胺甲基苯并三唑，并初步测试了其荧光性能。     

响应面法优化薤白多糖的羧甲基化修饰工艺及抗氧化活性研究

采用氯乙酸法对醇沉法得到的薤白多糖(PAM)和柱层析纯化的3种分级薤白多糖进行羧甲基化修饰,以氯乙酸浓度、反应时间和反应温度为自变量,修饰产物的羧甲基取代度(DS)为响应值,应用响应面设计法确定羧甲基化修饰的最佳条件,用H2O2/Fe2+体系法和邻苯三酚自氧化法测定修饰产物的抗氧化活性.结果表明:薤白多糖氯乙酸法修饰的最佳条件为氯乙酸浓度1.3 mol/L、反应温度63℃、反应时间3.2 h.此条件下羧甲基取代度为0.882.羧甲基化修饰能提高薤白多糖的体外抗氧化活性.     

Hammett指示剂法和IR法研究苯胺甲基化催化剂的表面酸性及催化机理

用Ｈａｍｍｅｔｔ指示剂法和红外光谱法研究了苯胺气相甲基化催化剂的表面酸性及其对催化性能的影响。结果表明，表面酸量和酸强度较小的催化剂，反应性能较好。苯胺的气相甲基化反应与酸中心的类型无关。另外，对在氧化铝和分子筛上苯胺甲基化的反应机理进行了探讨。     

抗肿瘤药白消安的合成

以硫尿为起点经三步反应即甲基化反应，氯化反应和缩合反应合成白消安，本研究对甲基化、氯化进行了改进，使收率由２９．７％提高到３８．０％，并且使工艺缩短，操作简便。     

聚醚胺的合成及催化性能研究

报导二氯三甘醇与过量乙二胺反应，生成１，１４－二氨基－６，９－二氧杂－３，１２－二氯杂十四烷（Ｉ），并完全甲基化得叔胺化合物：２，５，１４，１７－四甲基－８，１１－二氧杂－２，５，１４，１７－四氮杂十八烷（ＩＩ），将（Ｉ）接到到氯甲基聚苯乙烯大孔树脂上，并完全甲基化得高分子支载聚醚胺（ＩＩＩ），（ＩＩ），（ＩＩＩ）作相转移催化剂催化ｎ－Ｃ８Ｈ１７Ｂｒ与Ｋ１或与ＫＯＡ反应，结果表明，（ＩＩ）、（ＩＩ     

白柠檬素的合成

研究白柠檬素的化学合成工艺.以间苯三酚和丙炔酸乙酯为原料,在无水氯化锌催化下缩合成环得到5,7-二羟基香豆素,收率为97.7%.5,7-二羟基香豆素经甲基化反应得到白柠檬素.研究了影响甲基化反应的各反应条件,确定了以硫酸二甲酯为甲基化试剂,交替滴加30%液碱和硫酸二甲酯的甲基化反应工艺,反应收率为75.5%.对甲基化反应机理进行了讨论.     

二级胺修饰的聚丙烯酰胺的合成和表征

以聚丙烯酰胺、甲醛、二级胺为原料,通过Mannich反应,采取预制备羟甲基胺中间体法,合成出胺甲基化聚丙烯酰胺.反应条件为∶n(聚丙烯酰胺)∶n(甲醛)∶n(二级胺)=1∶1∶1.2,聚丙烯酰胺质量分数为5%,反应温度为45℃,反应时间为2.5 h.在此条件下不仅合成出离子度高于70%的二甲胺、二乙胺修饰的聚丙烯酰胺,还合成出离子度为67%的哌啶修饰的疏水性聚丙烯酰胺.通过红外光谱和核磁进行表征.     

影响淀粉渣羧甲基化产物取代度的因素研究

研究了马铃薯淀粉渣与氯乙酸进行羧甲基化反应的一般规律，探讨了配件比例、反应温度、反应时间等各种因素对羧甲基化产物取代度的影响关系，为进一步开发利用马铃薯淀粉渣资源提供了重要依据。     

处理油田含聚废水的微生物研究

在油田普遍采用聚合物驱三次采油新技术的同时也产生了含聚丙烯酰胺（PAM）污水的处理问题。含PAM污水的特点是粘度大、含油多、乳化油稳定,故传统的废水处理方法及设施难以使该污水处理达到回注水水质的标准。对模拟含聚废水驯化的好氧颗粒污泥内微生物的研究将有助于油田含聚废水生物处理技术的开发。采用人工模拟油田含聚废水在实验室内驯化好氧颗粒污泥,结果表明好氧颗粒污泥对含聚驱采出水有良好的适应性。在水力停留时间为144h时,好氧颗粒污泥可以将进水中的聚丙烯酰胺由350mg/L降低至150mg/L,去除率达到57％。对颗粒污泥内的优势微生物研究表明,在模拟含聚废水中对PAM起主要降解作用的微生物为产碱假单胞菌。     

基于分组数据处理神经网络气动人工肌肉迟滞特性

气动人工肌肉的动态特性中存在着非常复杂的迟滞现象.目前对其迟滞特性的研究很不充分,甚至对其输入空间都难以确定.为此,建立了单自由度气动人工肌肉实验平台,利用分组数据处理神经网络独特的自组织特性,运用数据挖掘技术探索气动人工肌肉迟滞特性的输入空间.将自适应模糊小脑模型神经网络引入滑模控制,基于已确定的输入空间,在每个采样周期逼近迟滞力不断变化的动态值,在线实时补偿迟滞力的影响.实验结果验证了输入空间选取的合理性和有效性.
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天然水处理剂单宁的改性及性能研究

对单宁进行了胺甲基化、季铵盐化和磺化3种改性,通过红外光谱分析了改性产物的结构,并采用失重法,极化曲线、静态阻垢和杀菌实验等手术对其进行了性能评价与研究。实验结果表明,不同的改性方法可以在很大程度上改善单宁的缓蚀、阻垢和杀菌等性能,具有良好的开发前景。     

石灰和聚丙烯酰胺对植烟酸性土壤钾、磷吸附解析和迁移的影响

通过吸附-解析试验和淋溶试验,研究了石灰和聚丙烯酰胺(PAM)对植烟酸性土壤钾、磷的吸附、解析和迁移的影响.结果表明:石灰和石灰+PAM处理能增加植烟酸性土壤对磷、钾的吸附量,其中以0.45%石灰+0.1%PAM处理的土壤吸附量最高,但当PAM用量增加时,吸附量下降;加入适量石灰和PAM后土壤对磷吸附强度降低,解析率升高;对钾而言,单纯加入石灰后吸附强度降低,解析率升高,而加入石灰+PAM后吸附强度又加大,但随PAM用量增高,吸附强度下降,解析率也出现先降低后升高的趋势.在植烟酸性土壤中施加0.45%石灰+0.1%PAM能有效缓解磷、钾向土层下迁移的趋势.     

PAM对CaCO3显微结构的影响

利用原子力显微镜(AFM)研究添加聚丙烯酰胺(PAM)后碳酸钙晶粒表面形貌的变化。观察实验所得图像发现加入PAM后碳酸钙晶体发生了较大的形貌变化。空白样品碳酸钙表面致密平整,而加入PAM的样品碳酸钙表面凸起和凹陷明显增多。结果表明,PAM对碳酸钙显微结构的影响与阻垢剂所具有的部分作用机理相似。     

沉淀池污泥回流工艺强化低浊水处理效能研究

通过动态试验考察了高锰酸钾、PAM、回流污泥组合应用强化低浊水处理的效能,并探讨了组合工艺对水中污染物的的去除机制.与投加三氯化铁相比,单纯将沉淀污泥回流不能有效改善低浊水处理效果;将回流污泥和PAM同时投加可以改善处理效果;在投加回流污泥和PAM时,投加KMnO4可进一步改善混凝效果,KMnO4最佳投加量为0.4 mg/L.电镜扫描结果显示单纯三氯化铁絮凝所形成的絮体粒径小且结合松散,而PAM、KMnO4、回流污泥组合应用可以使许多细小颗粒彼此聚合,絮体粒径增大并且结合致密.从理论上论证了回流污泥、PAM、KMnO4组合应用主要是通过絮凝核心、聚合体架桥、颗粒碰撞等的协同作用来改善混凝效果.     

聚丙烯酰胺水溶液的氧化降解作用研究

以K2S2O8和K2S2O8/FeSO4为诱发剂、以运动粘度为指标研究了聚丙烯酰胺(PAM)氧化降解的最佳工艺条件,考察了降解前后平均相对分子质量、化学需氧量(COD)和溶液有机组成等方面的变化。结果表明,K2S2O8浓度为100mg/L,FeSO4·7H2O浓度为20mg/L时,体系中PAM可以达到最大程度的降解,此时溶液COD值较降解前增大,平均相对分子质量明显降低,降解后主要产物为丙烯酰胺低聚体的衍生物。     

不同助凝剂助凝去除水中痕量磷的研究

通过混凝试验,比较了聚丙烯酰胺(PAM)和高锰酸钾复合药剂(PPC)两种助凝剂助凝去除水中痕量磷的效果,研究了各助凝剂的最佳投量,考察了助凝剂的投加时间对混凝除磷效果的影响,并研究了两种助凝剂联合使用的助凝效果．结果表明,聚丙烯酰胺和高锰酸钾复合药剂均具有较好的助凝效果,聚丙烯酰胺效果更加明显；随着聚丙烯酰胺量的增加,助凝除磷率提高,实际应用时应找到混凝剂和助凝剂的最佳投加比,随高锰酸钾复合药剂投量的增加,除磷率先增后减,存在最佳投量；PAM的最佳投加时间为混凝中速搅拌时投加,PPC的最佳投加时间为紧随混凝荆迅速投加；PAM和PPC联用助凝效果更加显著．     

三元复合驱中聚丙烯酰胺在土壤中的迁移研究

通过室内土柱试验,研究了不同数量单元的聚丙烯酰胺(PAM)及三元复合驱中聚丙烯酰胺在不同土壤(黑土、黄土、盐碱土)中的垂向迁移行为(自然迁移、模拟降雨),初步探讨了PAM在土壤中的垂向迁移特性。实验结果表明:土壤对聚丙烯酰胺有很强的截留能力,绝大部分PAM被截留在土壤表层,大于87%的PAM分布于5 cm以上的土壤中。一定时间内聚丙烯酰胺在土壤中的影响深度不会超过15 cm,在相同条件下不同土壤中的迁移深度顺序为:黄土黑土盐碱土;表层土壤中聚丙烯酰胺含量顺序为:黑土盐碱土黄土。为以后聚丙烯酰胺的扩大应用及其污染治理提供了充分的参考和依据。     

四足机器人气动人工肌肉驱动的仿生柔性机体动力学分析

基于四足生物动态步行时其柔性机体辅助腿机构的运动机理,设计了一种由气动人工肌肉、仿生脊柱、前机体和后机体组成的四足机器人仿生柔性机体.采用几何法分析仿生柔性机体运动学,建立四足机器人转向时仿生柔性机体弯曲角与气动人工肌肉长度变化间的关系,通过控制气动人工肌肉长度以控制机体弯曲.基于浮动坐标法和动量矩定理进行仿生柔性机体刚柔耦合动力学建模,对比分析了不同机体刚度下机体弯曲所需气动人工肌肉驱动力.设计仿生柔性机体弯曲控制实验系统,采用PID控制算法进行机体弯曲实验分析.四足机器人的仿生柔性机体分析,为提高其非结构化环境机动性奠定了基础.